❶ 生物化学中的微量元素及其功能
微量元素(trace element):
指占人体总重量1/10000以下,每人每日需要量在100mg以下的元素。包括Fe、Cu、Mn、Zn、I、Se等。
一、铁(iron,Fe)
(一)铁的代谢
(二)铁的生物学作用
1. 合成血红蛋白(分子组成)
2. 合成肌红蛋白
3. 构成人体必需的酶
4. 铁参与能量代谢
5. 铁与免疫功能
(三)铁缺乏症与缺铁性贫血
(四)铁中毒
二、碘(iodine,I)
(一)碘的代谢
主要从食物中摄取,以消化道吸收为主,70%-80%被摄入甲状腺细胞内贮存,排泄主要通过肾脏。
(二)碘的生物学作用
促进蛋白质的合成,活化多种酶,调节能量代谢。
维持中枢神经系统结构
碘通过甲状腺素而发挥其生理作用
(三)碘缺乏与地方病
1. 地方性甲状腺肿
一般指碘缺乏所致甲状腺肿,是以甲状腺代谢性肿大,不伴有明显甲状腺功能改变为特征。
2. 地方性克汀病
临床表现:生长发育迟缓、身材矮小、智力低下、聋哑、神经运动障碍及甲状腺功能低下。(四)碘过量与高碘性甲状腺肿
1. 高碘性甲状腺肿
2. 碘性甲状腺功能亢进
三、锌(zinc, Zn)
锌的代谢
锌的生物学作用:1. 可作为多种酶的功能成分或激活剂
2. 促进机体生长发育
3. 促进维生素A的正常代谢和生理功能
4. 参与免疫功能过程
锌缺乏症:营养性侏儒症;第二性征发育不全;先天性痴呆
锌中毒
四、硒(selenium, Se)
硒的代谢
硒的生物学作用:谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分;参与辅酶A和辅酶Q的合成;保护视器官的健全功能;是体内抵抗有毒物质的保护剂;增强机体免疫力;保护心血管和心肌;调节维生素A、C、E、K的代谢;对肿瘤的影响
硒缺乏-----克山病、大骨节病
硒中毒
五、铜(copper,Cu)
铜的代谢
铜的生物学作用
铜缺乏症
铜中毒
六、铬(chromium, Cr)
铬的代谢
铬的生物学作用
铬缺乏症
铬中毒
七、锰(manganese,Mn)
锰的代谢
锰的生物学作用
锰缺乏症:侏儒症、贫血
锰中毒
八、钴(cobalt,Co)
钴的代谢
钴的生物学作用:是VB12的组成成分
钴缺乏症:巨幼红细胞贫血
钴中毒:多为治疗贫血时产生
九、有害的微量元素
铅、汞、砷、铝…
❷ 生物化学结构性成分作用
作用:用于研究细胞内各组分,如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能。而对于化学生物学来说,则着重于利用化学合成中的方法来解答生物化学所发现的相关问题。
又如1828年F.沃勒首次在实验室中合成了一种有机物──尿素,打破了有机物只能靠生物产生的观点,给“生机论”以重大打击。1860年L.巴斯德证明发酵是由微生物引起的,但他认为必需有活的酵母才能引起发酵。
1897年毕希纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液可进行发酵,证明没有活细胞也可进发这样复杂的生命活动,终于推翻了“生机论”。
❸ N.P.K三种元素对植物各有什么作用
N-是植物体内蛋白质、核酸在(DNA与RNA)和叶绿体中叶绿素等化合物的组成元素,对植物生长发育起很大作用P-是植物体内核酸(DNA与RNA)、蛋白质和酶等多种化合物的组成元素,促进植物生长,增强作物的抗寒、抗旱能力K-钾能够促进光合作用,使细胞渗透压有利用对水的吸收,增强植物对各种不良状况的忍受能力缺少N使得植物生长受到遏制,植株发育不良,植株矮小且枝叶疏松缺少K也使得植物生长受到遏制,植株会弯枝,茎长得不正常,植株呈现倒伏状态缺少P使得植物对恶劣环境的抵抗能力减弱,植物抵御不了严寒酷暑用一句话就可以记住“钾抗倒伏磷抗旱(寒),枝叶疏松请用氮肥"
❹ 人体所需的营养元素/物质有哪些,其各有什么作用,缺乏各有什么症状
1
;钙是人体内含量最大的无机盐,约占体重的2%。钙不仅是构成骨骼组织的主要矿物质成分,而且在机体各种生理和生物化学过程中起着重要作用。
缺钙---软骨瘤质、骨质疏松、佝偻病,坐骨神经痛、龋齿、白发、肌肉痉挛,心肌功能下降,心脏病,生殖能力下降,经痛、神经兴奋性增强,精神失调、记忆力下降,易于疲劳过敏反应,增加肠癌患病率,高血压,骨骼畸形,痉挛
2:铁是人体必需的微量元素,广泛参与机体生命代谢活动,如氧运输、电子传递、蛋白质和DNA合成等。铁缺乏时会造成机体功能紊乱,但是铁负荷过重,也会影响组织及细胞的功能。
缺铁---贫血,使细胞色素和含铁酶的活性减弱,以致氧的运输供应不足,使氧化还原、电子传递和能量代谢过程发生紊乱,免疫功能降低,影响生长发育。四肢无力,精神卷怠,食欲不振,神志淡漠,容易感冒,吞咽困难、脸色苍白,头痛心惊,口腔炎,肝癌。
3:锌是人体必需的一种微量金属元素,对维持人体的PH值平衡,促进骨骼发育,保护机体对抗机体自身产生的有害物,确保人体遗传信息的传递,转录,表达起着重要作用.
缺锌---食欲不振、味觉减退、嗅觉异常、生长迟缓、侏儒症,智力低下、溃疡、皮节炎、脑腺萎缩、免疫功能下降、生殖系统功能受损,创伤愈合缓慢、容易感冒、流产、早产、生殖无能、头发早白、脱发、视神经萎缩、近视、白内障、老年黄斑变性、老年人加速衰老、缺血症、毒血症、肝硬化。大多数疾病和癌症病人血锌含量降低。
4:镁对人体内很多生物化学反应发挥着至关重要的作用。它有助于维持正常的肌肉和神经功能、保持心跳平稳、维持骨骼强健
缺镁---心肌坏死、心肌梗塞、并发生代谢性碱中毒、动脉硬化、心血管病、胃肿瘤,关节炎、胃结石、白血病、糖尿病、白内障、听觉迟钝及耳硬化症,器官衰老症,骨变形,膜异常,结缔组织缺陷,惊厥。
5:钠能加强神经肌肉的兴奋性,
钠在调节酸碱平衡、维持渗透压及保持水平衡方面,也都起着极重要的作用。
缺钠---机体表现出食欲降低、恶心、头痛、浑身无力、心跳加快、血压下降等,严重时还可导致虚脱。特别是在烈日高温下进行大运动量活动,出汗很多,造成钠的大量丢失,就容易出现上述情况。正常成年人每日钠需要量为6克,儿童3克,婴儿为1克。饮食中的钠含量一般超过正常生理需要量,所以一般情况下不致缺乏。
维生素A。维持正常视力,预防夜盲症;维持上皮细胞组织健康;促进生长发育;增加对传染病的抵抗力;预防和治疗干眼病。
缺维生素A
指甲出现深刻明显的白线头发枯干皮肤粗糙记忆力减退心情烦躁及失眠。
维生素D。调节人体内钙和磷的代谢,促进吸收利用,促进骨骼成长。
维生素E。维持正常的生殖能力和肌肉正常代谢;维持中枢神经和血管系统的完整。
维生素K。止血。它不但是凝血酶原的主要成分,而且还能促使肝脏制造凝血酶原。小儿维生素K缺乏症
❺ 微量元素的生物化学功能
元素生物化学功能的例子铁过氧化氢酶和细胞色素氧化酶的辅基碘甲状腺激素的合成原料铜细胞色素氧化酶的辅基锰精氨酸酶和其他酶的辅因子锌脱氢酶类,DNA聚合酶,碳酸酐酶的辅因子钴维生素B12的组成部分镍脲酶的辅因子氟骨的形成硅结缔组织和骨的形成铬血糖的适当利用砷暂不明确分子生物学的研究揭示,微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合,形成了酶、激素、维生素等生物大分子,发挥着重要的生理生化功能。微量元素首先构成了体内重要的载体与电子传递系统。铁存在于血红蛋白与肌红蛋白之中,在它们执行载氧与贮氧的过程中,铁扮演了十分重要的角色。
酶是生命的催化剂,迄今体内发现的1000余种酶中,约有50%到70%需要微量元素参加或激活,它们在细胞酶系统中功能相当广泛:从弱离子效应到构成高度特殊的化合物——金属酶与非金属酶。谷胱甘肽过氧化物酶是典型的非金属酶,它具有抑制自由基生成。清除过氧化物。保护细胞膜完整性等作用。该酶分子中含有4个硒原子。锌不仅是碳酸酚酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等几十种酶的必需成分,而且同近百种酶的活性有关。锰作为离子性较强的微量元素则是有效的激活剂,可催化金属活化酶。
微量元素还参与了激素与维生素的合成。众所周知,碘为甲状腺激素的生物合成所必需的;而锌在维持胰岛素的主体结构中亦不可缺少,每个胰岛素分子结合2个锌原子。
维生素B12是胸腺嘧啶核糖核苷酸合成以及最终DNA生物合成与转录所必需的甲基转移的辅酶。该分子中鳌合有一个钴原子的环状结构部分,含有它的化合物——类咕琳辅酶是已知最有效的生物催化剂之一,在许多酶中起着不寻常的分子重排作用。
核酸是遗传信息的携带者。微量元素对核酸的物理、化学性质均可产生影响。多种RNA聚合酶中含有锌,而核昔酸还原酶的作用则依赖于铁。
微量元素在人体内含量虽然极微小,但具有强大的生物学作用,它们参与酶、激素、维生素和核酸的代谢过程,其生理功能主要表现为协助输送宏量元素;作为酶的组成成分或激活剂;在激素和维生素中起独特作用;影响核酸代谢等。
大多数微量元素(锌除外)都广泛分布于各种食品中,可以由平衡和多样化膳食中得到充分补充。但对长期依靠静脉营养的病人、婴儿以及老年人或由于地区的土质及水质造成的地区性缺乏时就需另外适当补充。
❻ 生物化学重点知识归纳有哪些
举例如下:
1、第一章细胞的结构中有关细胞膜的记忆 :线叶双(线粒体、叶绿体有双层膜);无心糖(没有膜结构的是中心体和核糖体)。
2、原核生物、真核生物中易混的单细胞生物区分记忆:
a、原核生物:一(衣原体)支(支原体)细(细菌)蓝(蓝藻)子。
b、真核生物:一(衣藻)团(藻)酵母(菌)发霉(菌)了。
c、原核生物中有唯一的细胞器:原(原核生物)来有核(核糖体)。
3、矿质元素(N、P、K)的作用 :
蛋(N)黄(缺氮时叶子发黄),(P)淋浴(绿)(意指缺P时叶子暗绿),(K)甲肝(杆)(意指缺钾时茎杆健壮)。
4、生物的生长发育中各种激素缺乏或者过多时的症状区分:
A、生长激素缺失或者过多时的症状 :一头生(生长素)猪(侏儒症)不老实,将它的肢端(肢端肥大症)锯(巨人症)了去。
B、胰岛素中两种细胞的作用: 阿(A)姨长得很高,即胰岛素A细胞产生胰高血糖素。
5、遗传病与优生中的各种遗传病: 仙(显性致基因遗传)单(单基因)不够(佝偻病)吃软(软骨发育不全)饼(并指),白(白化病)龙(先天性聋哑)笨(苯丙酮尿症)),青少年(糖尿病)无脑(儿)唇裂多(多基因遗传)怨(原发性高血压)啊。
6、动物的个体发育歌诀:
受精卵分动植极,胚胎发育四时期,卵裂囊胚原肠胚,组织器官分化期。外胚表皮附神感,内胚腺体呼消皮,中胚循环真脊骨,内脏外膜排生肌。
❼ 各种微量元素的作用
锰与骨骼的生长和鸭的繁殖有关。锰不足,雏鸭骨骼发育不良,患溜腱症,踝关节肿大或扭转,产蛋鸭产蛋量低、蛋壳薄,种蛋孵化率低。
锌为多种酶的成分,参与一系列生理过程。缺乏时雏鸭生长缓慢,羽毛、皮肤发育不良,腿骨变形,蛋鸭产蛋量减少,孵化率低。
铁与铜共同参与血红蛋白的形成,铁不足时鸭发生贫血。缺铜时铁的吸收不良,种蛋在孵化中胚胎死亡多。
碘是甲状腺素的组成物质,甲状腺素对调节鸭的生长、繁殖和产蛋有极重要作用。缺碘时可引起甲状腺肿大而损害鸭的健康。
硒是动物生命活动的必需元素之一。在我国东北及西北部分地区发现土壤和饲料缺硒以致畜禽的缺硒症。在缺硒地区饲粮中添加百万分之0.1的硒可满足雏禽的需要。硒过多,超过百万分之五时,鸭的生长受阻,种蛋孵化率低,产生大量畸形胚胎。
❽ 举例说明生物化学在生活中的作用
实际应用
1、医学生化
对一些常见病和严重危害人类健康的疾病的生化问题进行研究,有助于进行预防、诊断和治疗。如血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于胰腺炎诊断等。
在治疗方面,磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域,如5-氟尿嘧啶用于治疗肿瘤。青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代,再加上各种疫苗的普遍应用,使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。
生物化学的理论和方法与临床实践的结合,产生了医学生化的许多领域,如:研究生理功能失调与代谢紊乱的病理生物化学,以酶的活性、激素的作用与代谢途径为中心的生化药理学,与器官移植和疫苗研制有关的免疫生化等。
2、农业生化
农林牧副渔各业都涉及大量的生化问题。如防治植物病虫害使用的各种化学和生物杀虫剂以及病原体的鉴定;筛选和培育农作物良种所进行的生化分析;家鱼人工繁殖时使用的多肽激素;喂养家畜的发酵饲料等。
随着生化研究的进一步发展,不仅可望采用基因工程的技术获得新的动、植物良种和实现粮食作物的固氮;而且有可能在掌握了光合作用机理的基础上,使整个农业生产的面貌发生根本的改变。
3、工业生化
生物化学在发酵、食品、纺织、制药、皮革等行业都显示了威力。例如皮革的鞣制、脱毛,蚕丝的脱胶,棉布的浆纱都用酶法代替了老工艺。近代发酵工业、生物制品及制药工业包括抗生素、有机溶剂、有机酸、氨基酸、酶制剂、激素、血液制品及疫苗等均创造了相当巨大的经济价值,特别是固定化酶和固定化细胞技术的应用更促进了酶工业和发酵工业的发展。
70年代以来,生物工程受到很大重视。利用基因工程技术生产贵重药物进展迅速,包括一些激素、干扰素和疫苗等。基因工程和细胞融合技术用于改进工业微生物菌株不仅能提高产量,还有可能创造新的抗菌素杂交品种。
一些重要的工业用酶,如α-淀粉酶、纤维素酶、青霉素酰化酶等的基因克隆均已成功,正式投产后将会带来更大的经济效益。
(8)生物化学元素有哪些功能扩展阅读
在尿素被人工合成之前,人们普遍认为非生命物质的科学法则不适用于生命体,并认为只有生命体能够产生构成生命体的分子(即有机分子)。直到1828年,化学家弗里德里希·维勒成功合成了尿素这一有机分子,证明了有机分子也可以被人工合成。
生物化学研究起始于1883年,安塞姆·佩恩(Anselme Payen)发现了第一个酶,淀粉酶。1896年,爱德华·毕希纳阐释了一个复杂的生物化学进程:酵母细胞提取液中的乙醇发酵过程。“生物化学”(biochemistry)这一名词在1882年就已经有人使用;但直到1903年,当德国化学家卡尔·纽伯格(Carl Neuberg)使用后,“生物化学”这一词汇才被广泛接受。
随后生物化学不断发展,特别是从20世纪中叶以来,随着各种新技术的出现,例如色谱、X射线晶体学、核磁共振、放射性同位素标记、电子显微学以及分子动力学模拟,生物化学有了极大的发展。这些技术使得研究许多生物分子结构和细胞代谢途径,如糖酵解和三羧酸循环成为可能。
另一个生物化学史上具有重要意义的历史事件是发现基因和它在细胞中的传递遗传信息的作用;在生物化学中,与之相关的部分又常常被称为分子生物学。1950年代,詹姆斯·沃森、佛朗西斯·克里克、罗莎琳·富兰克林和莫里斯·威尔金斯共同参与解析了DNA双螺旋结构,并提出DNA与遗传信息传递之间的关系。
到了1958年,乔治·韦尔斯·比德尔和爱德华·劳里·塔特姆因为发现“一个基因产生一个酶”而获得该年度诺贝尔生理学和医学奖。1988年,科林·皮奇福克成为第一个以DNA指纹分析结果作为证据而被判刑的谋杀犯,DNA技术使得法医学得到了进一步发展。2006年,安德鲁·法厄和克雷格·梅洛因为发现RNA干扰现象对基因表达的沉默作用而获得诺贝尔奖。
生物化学的三个主要分支:普通生物化学研究包括动植物中普遍存在的生化现象;植物生物化学主要研究自养生物和其他植物的特定生化过程;而人类或医药生物化学则关注人类和人类疾病相关的生化性质。
❾ 生物化学的作用
生物化学是运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究,进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜一级其他物理学、化学技术,对重要的生物大分子(如蛋白质、核酸等)进行分析,以期说明这些生物大分子的多种多样的功能与它们特定的结构关系。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究,揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘,使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。